Водные ресурсы в рисовых оросительных системах Краснодарского края (экономико-географический аспект)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водные ресурсы в рисовых оросительных системах Краснодарского края (экономико-географический аспект)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

водный ресурс рисоводство краснодарский

Актуальность темы. Влияние хозяйственной деятельности человека на гидрологический цикл возрастает. Вместе с ростом народонаселения, растет забор воды на хозяйственные нужды (в 6,5 раза за последние сто лет). Большая часть этой воды испаряется в процессе ее использования, а сравнительно малая - включается в состав продуктов производства. Оба вида расхода воды называют безвозвратным водопотреблением.

В структуре безвозвратного водопотребления, составившего в мире, по оценке И.А. Шикломанова (1997), в 1995 г. 2,3 тыс. км³/год (61 % всего водозабора), главную роль играет использование воды в сельском хозяйстве (в основном на орошение) - от 98 % в начале века до 93 % в его конце.

Рис - важнейшая продовольственная культура в мире. По оценкам ФАО, спрос на рис в будущем (2020 г) превысит на 2-3% спрос на пшеницу и значительно превысит его ожидаемое производство. В этих условиях, развитие в России интенсивного производства риса - важный фактор решения продовольственной проблемы и компонент продовольственной безопасности страны.

Значительная часть территории края находится в зоне неустойчивого увлажнения и испытывает большой недостаток влаги. Рисоводство абсолютно преобладает по объемам водопотребления среди других отраслей сельского хозяйства. С учетом нарастающего дефицита воды, эффективность использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах выступает важным фактором хозяйственного развития региона. От правильного решения вопросов изъятия, перераспределения, потребления водных ресурсов зависит эффективность производства в орошаемом земледелии края. Этим определяется актуальность решаемой в диссертации проблемы.

Цель работы: анализ экономико-географических аспектов использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах Краснодарского края для разработки рекомендаций по оптимизации водного хозяйства региона.

Для достижения этой цели последовательно решались следующие задачи:

- провести анализ природных и хозяйственных предпосылок формирования водных ресурсов Краснодарского края для целей рисоводства, установить запасы водных ресурсов;

- изучить состав и особенности функционирования рисового водохозяйственного комплекса края и роль его отдельных звеньев в перераспределении водных ресурсов;

- раскрыть экономические, социальные и экологические аспекты использования водных ресурсов в рисоводстве как ведущей отрасли орошаемого земледелия края;

- провести типизацию рисосеющих хозяйств края по объемам использования водных ресурсов;

- разработать систему мероприятий по повышению эффективности использования водных ресурсов в орошаемом земледелии Краснодарского края.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются водные ресурсы Краснодарского края. Предмет исследования - экономико-географическая оценка использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах (РОС).

Информационная база. Работа базируется на обобщении собственных и опубликованных данных об особенностях формирования водных ресурсов края и характере их использования в хозяйстве. Также использованы фондовые материалы организаций, работающих в водном хозяйстве региона: ФГУ «Управление «Кубаньмелиоводхоз», Кубанское бассейновое водное управление, ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, ГУ «Государственный гидрологический институт», ОАО ПИИ «Кубаньводпроект», ФГУ «Кубаньмониторингвод», ГУ «Краснодарский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», Департамент сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края.

Теоретической и методологической основой послужили труды отечественных ученых, занимавшихся вопросами формирования и использования водных ресурсов: А.М. Комлева, П.С. Кузина, П.М. Лурье, Ю.Я. Нагалевского, И.А. Шикломанова и др. Использованы работы специалистов по развитию, территориальной организации и оптимизации рисовых мелиоративных систем, по экономическим, социальным и экологическим аспектам мелиорации: Е.Б. Величко, С.А. Владимирова, П.И. Папенко, В.А. Попова, В.Н. Тюрина, Е.М. Харитонова и др.

Методы исследования. В работе используются сравнительно-географический, картографический, статистический, экспедиционный, факторного анализа, водного баланса, географического районирования методы изучения водных ресурсов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- Определено современное состояние системы водораспределения в рисовых оросительных системах Краснодарского края.

- Исследована эффективность использования водных ресурсов в рисовом водохозяйственном комплексе на разных этапах его формирования и развития.

- Предложена типизация рисосеющих хозяйств по объемам использования водных ресурсов.

- Разработана система рекомендаций по повышению эффективности использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах и оптимизации водного хозяйства региона.

Таким образом, на защиту выносятся следующие положения:

1. Система водораспределения в рисовом мелиоративном комплексе и ее динамика.

2. Обоснование роли водных ресурсов и оросительных мелиораций в территориальной организации рисовых систем.

3. Исследование эффективности использования водных ресурсов в рисовом водохозяйственном комплексе на разных этапах его формирования и развития.

4. Типизация рисосеющих хозяйств Краснодарского края по объемам использования водных ресурсов.

5. Система мероприятий, направленных на повышение эффективности использования водных ресурсов в рисовом мелиоративном комплексе.

Практическая значимость работы определяется возможностью применения полученных результатов для оптимизации использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах, планирования водохозяйственных мероприятий и совершенствования системы управления водными ресурсами. При этом могут быть использованы: результаты исследования эффективности использования водных ресурсов в рисовом водохозяйственном комплексе; типизация рисосеющих хозяйств по объемам использования водных ресурсов; система мероприятий, направленных на повышение эффективности использования водных ресурсов.

Проведенные исследования и предложенные выводы могут быть использованы для совершенствования программ учебных курсов по экономической и социальной географии, гидрологии, методам исследования водных ресурсов.

Личный вклад автора. Автору принадлежат сбор, обобщение, систематизация и анализ данных по формированию водных ресурсов зоны рисосеяния, особенностям использования водных ресурсов в РОС, состоянию объектов водообеспечения, экономической эффективности рисосеяния в регионе.

Часть материалов получена автором в процессе работы в составе полевых отрядов ФГУ «Управление «Кубаньмелиоводхоз» по обследованию гидротехнических сооружений, системы водораспределения, проверке системы учета вод на межхозяйственной и внутрихозяйственной рисовой оросительной сети. Это позволило определить современное состояние РОС, оценить эффективность системы учета водных ресурсов и наметить рекомендации по ее совершенствованию.

Автором предложена и реализована методика типизации рисосеющих хозяйств по объемам использования водных ресурсов. Разработана система рекомендаций по повышению эффективности использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах и оптимизации водного хозяйства региона.

Внедрение. Результаты работы используются ФГУ «Управление «Кубаньмелиоводхоз» при водохозяйственных расчетах и оценках эффективности использования водных ресурсов. Материалы диссертации использованы на географическом факультете Кубанского государственного университета при разработке курсов «Физическая география Краснодарского края», «Мелиоративная география Краснодарского края» и «Региональные водохозяйственные системы Северного Кавказа», читаемых студентам четвертого и пятого курсов.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ. Из них одна в издании перечня ВАК. Основные результаты диссертации докладывались на международных научно-практических конференциях в г. Перми (2007, 2009), г. Пензе (2006), международной научно-практической конференции (Костяковские чтения) в Москве (2007), межреспубликанских научно-практических конференциях в Кубанском госуниверситете (2007, 2008, 2009), всероссийской научно-методической конференции в г. Санкт-Петербурге (2009).

В полном объеме работа обсуждалась на совместном расширенном заседании кафедры экономической, социальной и политической географии и кафедры физической географии КубГУ (2010).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 215 названий и приложения. Общий объем диссертации составляет 185 страниц, включая 31 таблицу и 21 рисунок. Приложение содержит 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1 «Водные ресурсы как основа орошаемого земледелия» посвящена анализу методов изучения, условий формирования водных ресурсов, условий водообеспеченности, запасов и качества водных ресурсов зоны орошения.

Водообеспеченность территории Краснодарского края отличается неравномерностью. В гидрографической сети края принято выделять четыре относительно самостоятельные группы рек: 1) речную систему Кубани, 2) закубанские реки, 3) степные реки, 4) реки черноморского побережья. Таким образом, формирование ресурсов поверхностных вод происходит в нескольких относительно обособленных гидрографических районах.

Основа водных ресурсов Краснодарского края - сток р. Кубань. На территории края находится 79% ее бассейна. Естественные водные ресурсы территории Краснодарского края, по оценке ОАО «Кубаньводпроект», в средний по водности год составляют для Нижней Кубани и Закубанья 1110 млн м³/год.

Водообеспеченность сельского хозяйства в Краснодарском крае приводится в таблице 1.

Таблица 1 - Водообеспеченность сельского хозяйства по водохозяйственным участкам

Участок	Орошение	Сельскохозяйственное водоснабжение
	Площадь орошаемых земель, тыс. га	Водопотребление, млн м3	Водообеспе-ченность, %	Водопотребление, млн м3	Водообеспе-ченность, %
		расчетное	факт.		расчетное	факт.
Средняя Кубань	68,3	385,7	393	100	88,0	67	76
Нижняя Кубань и Закубанский массив	288,3	4075,0	3777	93	40,0	34,4	93
Степная зона	83,0	284,3	224	79	116	100	86
Причерноморье	2,7	6,5	11,3	100	12,0	7,3	61
Всего по Краснодарскому краю и Республике Адыгея	442,3	4751,5	4405,0	93,0	256	211,7	83

Качество поверхностных вод формируется под влиянием естественных гидрохимических факторов, сброса загрязненных и недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, объектов жилищно-коммунального хозяйства, поверхностного стока с площадей водосбора, поступления загрязненных пестицидами сбросных вод оросительных систем. Минерализация и химический состав сбросных вод рисовых систем находится в зависимости от наличия и размеров площади участков с засоленными почвами и минерализованными грунтовыми водами. Наихудшее качество сбросных и дренажных вод рисовых систем отмечается в конце межвегетационного периода, когда отмечается наибольшая степень восстановления естественного вводно-солевого баланса площадей под рисовыми системами от возмущающего воздействия значительных объемов пресных вод, подаваемых на них в оросительный период.

Глава 2 «Состав и функционирование водохозяйственного комплекса». Характеризуется система изъятия, перераспределения и потребления водных ресурсов в рисовом мелиоративном комплексе Краснодарского края. Определяется роль водохранилищ и гидротехнических сооружений оросительных систем как звеньев этой системы.

Главный потребитель водных ресурсов в Краснодарском крае - сельское хозяйство, в первую очередь рисоводство. Суммарный расход забираемых вод реки Кубань и ее притоков водозаборами производительностью от 20 до 100 м³/с для целей рисоводства превышает 750 м³/с.

Основная РОС края располагается ниже створа плотины Краснодарского водохранилища. К главным объектам внешнего водообеспечения относятся: р. Кубань с притоками, Краснодарское, Варнавинское и Крюковское водохранилища, Федоровский и Тиховский перегораживающие гидроузлы на р. Кубань (рисунок 1). К сооружениям, обеспечивающим конкретных водопотребителей, относятся водозаборные и сбросные сооружения на реках и каналах, а также сами каналы - магистральные и межхозяйственные.

Общая схема функционирования и взаимодействия объектов внешнего водообеспечения такова. Водохранилища к началу вегетационного периода накапливают необходимый объем воды и в соответствии с графиками подают воду в р. Кубань или непосредственно питают водозаборные сооружения.

Перегораживающие гидроузлы на р. Кубани обеспечивают необходимые горизонты воды в створах водозаборов крупных РОС и прохождение остатка комплексного попуска в низовья для удовлетворения нужд других водозаборов, объектов рыбного хозяйства, потребностей других отраслей, а также санитарных расходов. Схема взаимодействия объектов внутреннего водообеспечения и водоотвода по каждому водохозяйственному массиву имеет свою специфику, и представляется в следующем виде.

Рисунок 1 - Схема размещения основных объектов водохозяйственного комплекса Нижней Кубани

Правобережный массив. Основными водопотребителями массива являются три рисовые оросительные системы: Кубанская (38,3 тыс. га), Марьяно-Чебургольская (47,7 тыс. га), Понуро-Калининская (20 тыс. га), а также мелкие рисовые участки г. Краснодара (1,1 тыс. га). Указанные системы образуют единый водохозяйственный комплекс. Объединенный водозаборный узел, суммарным расчетным расходом 330 м³/с, располагается в верхнем бьефе Федоровского гидроузла на Кубани. Водораспределение по массиву осуществляется распределительными каналами разных порядков. При этом значительную часть (около 18%) потребности в воде удовлетворяют сбросные воды, используемые повторно (с водосборной площади РОС 49,7 тыс. га).

Поступающая в оросительные каналы сбросная вода смешивается с пресной водой из р. Кубани и подается на орошение. В различном процентном соотношении с пресной водой сбросные воды участвуют в орошении 95 тыс. га РОС массива. Отвод неиспользуемой повторно части сбросных вод с массива производится коллекторами разных порядков в два промежуточных водоприемника: Кирпильский лиман, в который производится сброс с площади 78,8 тыс. га РОС (74% площади) и в р. Протоку, принимающую сброс с 28,3 тыс. га (или 26% площади).

Междуреченский массив. Общая площадь массива 87,1 тыс. га, включает площади четырех рисовых оросительных систем: Петровско-Анастасиевской (40,6 тыс. га), Азовской (6,9 тыс. га), Темрюкской (6,3 тыс. га), Черноерковской (33,3 тыс. га). Основным источником орошения для этого массива служит река Кубань, зарегулированная Краснодарским водохранилищем и ее правый рукав р. Протока. Из р. Кубани поливается 53,74 тыс. га, (61,70%), из р. Протоки - 32,32 тыс. га (38,30%).

Левобережный массив. Общая площадь РОС массива - 41,15 тыс. га, включает следующие оросительные системы: Афипскую (11,35 тыс. га), Варнавинскую (3,72 тыс. га). Федоровскую (10,78 тыс. га), Крюковскую (10,18 тыс. га), Закубанскую (2,92 тыс. га) и мелкие участки (2,52 тыс. га). Водоподача на Афипскую ОС осуществляется из Кубани по временной схеме самотеком по подводящему каналу, водоотвод с системы производится в Афипский коллектор с последующим сбросом в р. Кубань, с забором воды на нужды повторного использования Абинского и Крымского районов. Водоподача на Варнавинскую ОС осуществляется из Варнавинского водохранилища механически, водоотвод - в Афипский коллектор с последующим сбросом в р. Кубань. Площади Закубанской ОС орошаются сбросными водами, поступающими с Крюковской ОС. Водозабор на Федоровскую ОС осуществляется из верхнего бьефа Фёдоровского гидроузла на р. Кубани. Водоотвод производится в Афипский коллектор. Площади Крюковской ОС орошаются самотеком из Крюковского водохранилища, водоотвод - в Афипский коллектор. Мелкие участки орошаются сбросными водами выше расположенных рисовых систем, водоотвод с участков производится в Афипский коллектор.

Роль водохранилищ сводится, в первую очередь, к изменению интенсивности водообмена, перераспределению ресурсов во времени и, следовательно, увеличению времени пребывания воды на этом участке гидрологического цикла. Кроме того, возрастают потери полезного компонента. Дополнительные потери воды обусловлены увеличением фильтрации в горизонты подземных вод и увеличением испарения с водного зеркала.

Глава 3 «Рисоводство как ведущая отрасль орошаемого земледелия». Анализируются экономические, социальные и экологические аспекты использования водных ресурсов в рисовом хозяйстве Краснодарского края.

Максимального развития водохозяйственный и ирригационный комплекс в низовьях Кубани достиг к 1986 г. В подтверждение высокой экономической эффективности использования водных ресурсов Кубани в рисовых системах Е.М. Харитонов (2003) приводит следующие примеры. На строительство Петровско-Анастасиевской и Афипской рисовых систем было затрачено 25,3 млн. руб. (в ценах 1976 г.) освоение этих систем по очередям к моменту сдачи всех площадей систем в постоянную эксплуатацию позволило получить 28,4 млн. руб. (в ценах 1976 г.) чистого дохода. С 1951 г по 1974 в строительство рисовых оросительных систем и крупных гидроузлов (включая Федоровский гидроузел и полностью Краснодарское водохранилище) было вложено 944 млн. руб. За этот же период рисовые системы дали 955 млн. руб. (в ценах 1976 г.) чистого дохода, то есть полностью окупили затраты на мелиорацию.

В первые годы реформ экономическое состояние рисоводческих хозяйств Краснодарского края значительно ухудшилось, хотя до начала 90-х гг. рисоводство было одной из наиболее рентабельных отраслей сельского хозяйства Кубани. В это время площадь посевов риса достигала максимальной величины - от 200 до 219 тыс. га, а урожайность - от 4,6 до 5,0 т/га. Доля риса, производимого на Кубани, составляла от 60 до 70% собираемого в стране. Площадь посевов риса в хозяйствах Краснодарского края составляла в 1976-1980 гг. 171 тыс. га; в 1981-1985гг. - 170,0; в 1986-1990гг. - 148,0 тыс. га (Папенко, 2005). Урожайность риса за эти периоды составляла в среднем 43,5; 37,3 и 41,6 ц/га, а валовые сборы - 744, 633 и 600 тыс. т, соответственно. Уровень рентабельности по полной себестоимости составлял 30,2; 39,9 и 63,6% соответственно.

Современное состояние РОС, эффективность их использования и место рисоводства в экономике Краснодарского края отражают финансово-экономические показатели сельскохозяйственных товаропроизводителей Краснодарского края за период 2000-2008 гг. Рисоводство за рассматриваемый период отличается растущим уровнем рентабельности, превысившим к 2008 г. средние показатели от реализации продукции растениеводства. Так, с 2004 по 2008 гг. уровень рентабельности производства риса в Краснодарском крае вырос от 14,1% (2004 г.) до 51% (2008 г.). Себестоимость производства риса в хозяйствах края за тот же период изменяется, соответственно от 374 до 675 руб. за 1 ц. А цена реализации - от 427 до 1019 руб. за 1 ц.

Посевные площади, валовой сбор и урожайность риса в крае за период с 2004 по 2008 гг. приводятся в таблице 2. Сведения об экономической эффективности производства риса в сельскохозяйственных предприятиях Краснодарского края за период 2006-2008 гг. даны в таблице 3.

За тот же период произошли и значительные изменения в структуре затрат в соответствии с общим ростом цен на горюче-смазочные материалы, удорожанием сельскохозяйственной техники, удобрений и ядохимикатов.

Анализ динамики посевных площадей, валовых сборов и урожайности риса по Краснодарскому краю в 1998-2008 гг (рисунок 2) показывает, что начиная с 2004 г, в крае наблюдается, при мало меняющихся посевных площадях, устойчивый рост валовых сборов и урожайности риса. За тот же период стабильно растет и рентабельность производства риса в хозяйствах Краснодарского края.

Таблица 2 - Посевные площади, валовой сбор и урожайность риса в Краснодарском крае за период с 2004 по 2008 гг.

Показатели	Годы
	2004	2005	2006	2007	2008
Посевные площади в хозяйствах всех категорий, га	100025	107833	119745	121576	118692
в сельскохозяйственных организациях		102078	113561	114098	112139
В % к предыдущему году			111,2	100,5	98,3
Валовой сбор в хозяйствах всех категорий, тыс.т	398,0	477,4	563,8	587,4	601,3
в сельскохозяйственных организациях		453,6	532,1	552,7	565,1
В % к предыдущему году			117,3	103,9	102,2
Урожайность в хозяйствах всех категорий, ц/га, с убранной площади	42,6	47,2	49,4	50,0	52,0
в сельскохозяйственных организациях		47,4	49,3	50,0	51,8
В % к предыдущему году			104,0	101,4	103,6

Таблица 3 - Экономическая эффективность производства риса в сельскохозяйственных предприятиях Краснодарского края за период 2006-2008 гг. (по данным Департамента сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края)

Показатели	Годы
	2004	2005	2006	2007	2008
Количество реализованной продукции, тыс.т	287,50	296,60	323,10	436,10	344,60
Средняя цена реализации, руб./т	4270	4740	5280	6770	10190
Себестоимость реализованной продукции, млн руб.	3740	4060	4320	4810	6750
Прибыль, млн руб.	530	680	960	1960	3440
Уровень рентабельности, %	14,2	16,7	22,2	40,7	51,0

Показатели использования рисового земельного фонда в некоторых хозяйствах Краснодарского края отражены в таблице 4. Очевидно, значительное сокращение доли РОС в пашне, в сравнении с периодом максимального развития водохозяйственного комплекса.

Изучение структуры посевных площадей в рисосеющих районах Краснодарского края позволяет оценить сочетаемость риса с другими культурами. В рисосеющих хозяйствах возделывание риса удачно сочетается с производством кормовых культур, а также со скотоводством молочно-мясного или мясомолочного направления.

Рисунок 2 - Динамика посевных площадей, валовых сборов и урожайности риса по Краснодарскому краю в 1998-2008 гг.

Рисовый комплекс - фактор социального развития региона. С созданием водохозяйственного и ирригационного комплекса было обеспечено благоустроенными поселками и занятостью на вновь освоенных землях до 100 тысяч человек. За годы реформ эксплуатационные штаты управлений оросительных систем значительно сократились. Если в 1986г недоукомплектованность персоналом в сравнении с нормативами составляла в среднем 11%, то к 1995 г она составила уже 47%. Таким образом, эксплуатационный персонал сокращен почти на половину, что немедленно сказалось на качестве эксплуатации оросительных систем, привело к резкому ухудшению технического состояния объектов водообеспечения. В еще большей степени на качество и объем эксплуатационных работ повлияло сокращение выделяемых на эти цели средств. За период 1991-1995 гг предприятиями недополучено 67,7 % средств от суммы по существовавшим нормативам.

Создание РОС оказало мощное воздействие на природу. На территории рисового региона и прилегающих к нему землях располагается 68 населенных пунктов. Из них 64, в той или иной мере, периодически подтапливается поверхностными и грунтовыми водами. В одних случаях причины природного происхождения: пункт подтапливался всегда и в дорисовый период. Причина в исходно близком стоянии уровня грунтовых вод. В другом случае подтопление является следствием проведенных в населенном пункте строительных мероприятий, не учитывающих его особенностей, например, при уплотнении застройки или благоустройстве территории засыпаны мелкие водотоки, служившие ранее естественными дренами, в третьем случае исходно неблагоприятные условия для дренирования территории усугубились недостаточно эффективной работой оградительной коллекторно-дренажной сети близко расположенного рисового участка. Часто речь идет о совокупном влиянии всех перечисленные факторы.

Таблица 4 - Показатели использования рисового земельного фонда в хозяйствах Краснодарского края

Наименование районов и хозяйств	Площадь РОС, га (1995)	Доля РОС в пашне, % (1995)	Площадь пашни, га (1995)	Площадь РОС, га (2009)	Доля РОС в пашне, % (2009)	Площадь пашни, га (2009)
Калининский район
к-з «Советская Кубань»	1257	25,1	5008	530	10,3	5133
г Краснодар
Учхоз Кубань	824	13,4	6149	410	6,6	6228
Славянский район
АО «Новопетровское»	6923	73,9	9368	1913	22,4	8536
АО «Приазовское»	5594	94,0	5951	1200	80,8	1486
АО «Черноерковское»	5221	87,2	5987	3224	64,9	4966
ЗАО АПФ «Кубань»	5812	63,1	9211	2247	24,5	9176
Темрюкский район
с-з «Правобережный»	2424	85,7	2828	1280	50,4	2539
Абинский район
к-з «Кубань»	4881	82,2	5938	410	59,4	690
к-з «Искра»	4537	76,6	5923	1700	41,2	4128

Применительно к природным условиям рассматриваемого рисового региона, подверженного засолению, посевы риса наряду с негативным влиянием на почвы (усиленный вынос питательных элементов) оказывают и положительное влияние в качестве культуры, не требующей специальных промывок почв, а обеспечивающей промывку водным режимом ее возделывания. Со снижением доли риса в севообороте уменьшается и негативное, и позитивное влияние. Наиболее существенное негативное влияние на почвы оказывают применяемые гербициды.

Влияние РОС на рыбные ресурсы проявляется по нескольким направлениям: изъятие из водоисточника больших объемов воды на орошение риса; сброс в водоприемники с РОС вод, загрязненных гербицидами; травмирование мальков рыб на решетках рыбозаградителей; сброс со сбросными водами в водоприемники биогенных элементов, что приводит к зарастанию лиманов водной растительностью.

Развитие рисоводства в новых экономических условиях связано с проблемами еще одной группы. В условиях рынка возникают предпосылки для ежегодного неуправляемого изменения структуры посевных площадей рисового массива, обусловленного самостоятельностью хозяйств, изменяющейся конъюнктурой рынка, приоритетом собственных интересов и отсутствием ограничительных рамок со стороны государства, прекращающего участие в экономическом регулировании. Эти предпосылки создают условия для хищнического использования ресурсов (с нарушением севооборотов, водного режима) и ухудшения экологической обстановки.

Глава 4 «Эффективность использования водных ресурсов». Характеризуются вопросы использования водных ресурсов в рисосеющих хозяйствах региона, предлагается типизация рисосеющих хозяйств по объемам использования водных ресурсов. Даются рекомендации по оптимизации использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах Краснодарского края.

В современных условиях особенно важно оценить эффективность использования водных ресурсов не только в масштабах всего комплекса, но и по отдельным его звеньям. С этой целью автором проведен анализ данных об использовании водных ресурсов по отдельным рисосеющим хозяйствам, что позволило провести их типизацию. Под типизацией в данном случае понимается группировка хозяйств для сравнительного изучения и выявления особенностей использования водных ресурсов.

Типизация рисосеющих хозяйств выполняется в несколько этапов. Первым этапом явился отбор показателей для анализа и определение их удельных значений. Для анализа были выбраны синхронные данные о посевных площадях риса, подаче воды на орошаемые площади и урожайности риса. Обрабатывались данные с 2004 по 2009 гг. Второй этап типизации - определение среднемноголетних значений по площадям орошаемых угодий, водоподаче на каждое хозяйство, водоподаче на единицу посевной площади, урожайности риса. Третий этап. За определением указанных значений следует ранжирование рисосеющих хозяйств по: размерам орошаемых площадей, водоподаче на каждое хозяйство, водоподаче на единицу посевной площади риса, на единицу урожайности, степени соответствия водоподачи оросительным нормам. По размерам орошаемых площадей хозяйства края можно разделить на несколько групп, которые назовем условно: крупнейшие, крупные, средние и малые. Заметно выделяются главные водопотребители. Это ООО СХП Лукьяненко (99,6 млн м³), СПК КПЗ Россия (100,4 млн м³), РГПЗ Красноармейский им. Майстренко (101 млн м³), ООО «Аспект» (113 млн м³), ЗАО А/ф Полтавская (145,9 млн м³). Таким образом, 4 крупнейших хозяйства потребляют более 15% всей подаваемой воды, а первые 20 крупных и крупнейших в списке хозяйств обеспечивают более 50% водопотребления на рисовых орошаемых площадях края. Однако не всегда максимальные объемы водоподачи соответствуют максимальным размерам орошаемых площадей. Анализ данных о водоподаче на единицу посевной площади показывает значительные различия в объемах. Четвертый этап - анализ динамики использования водных ресурсов за рассматриваемый период (2004-2009 гг.) по отдельным хозяйствам.

Ранжировав хозяйства по объемам водоподачи на единицу орошаемой площади и по урожайности риса, можно сопоставить эти два показателя для хозяйств, различающихся как по водопотреблению, так и по производительности (рисунок 3). На рисунке 3 прослеживается наличие связи урожайности конкретного года с водоподачей. Но, поскольку урожайность риса, как и других культур, процесс многофакторный, зависящий от многих условий (агротехнических, экономических, природных и др.), автором проведен анализ связи урожайности риса (ц/га) и водоподачи (тыс. м³/га). В табличном редакторе Exel рассчитан коэффициент корреляции (рисунок 4). Коэффициент корреляции составил 0,91, что говорит о прямой тесной связи.

Во многих хозяйствах водоподача значительно (до 2,5 раз) превышает соответствующие средние оросительные нормы. Одной из причин этого являются значительные потери водных ресурсов в оросительной сети, требующей реконструкции или капитального ремонта. Другая причина - несовершенство системы учета, при которой значительные объемы воды могут и оставаться неучтенными, и учитываться два и более раза собственниками и арендаторами земли. Система регулярного контроля расходования воды в хозяйствах в последние годы из-за недостатка средств сильно ослабла. Во многих хозяйствах внутренний учет не ведется или ведется формально. Ослаблению системы учета использования водных ресурсов способствует разукрупнение хозяйств. Третья причина - недостаточная подробность самих осредненных оросительных норм, которые могут в значительной степени различаться внутри одного района или хозяйства (например, внутри Темрюкского района, на разных грунтах оросительная норма составляет от 17 до 38 тыс. м³/га).

а)б)

в)г)

Рисунок 3 - Динамика водоподачи (тыс. м³/га) и урожайности риса (ц/га) в хозяйствах: а) «Советская Кубань» (Калининский район); б) «Мерченское» (Красноармейский район); в) «Юг-Рис» (Красноармейский район);г) АФ «Славянская» (Славянский район)



Рисунок 4 - Связь урожайности и удельной водоподачи по рисосеющим хозяйствам Краснодарского края

Это подтверждается анализом данных по эксплуатационным филиалам оросительных систем. В таких условиях, соответствие средней оросительной норме при водоподаче нельзя принимать ведущим критерием эффективности расходования ресурса в хозяйстве.

Предлагается следующая принципиальная схема типизации (рисунок 5). Рисосеющие хозяйства края делятся на типы по общему объему водопотребления. Выделяются хозяйства крупнейшие, крупные, средние и малые. Внутри типов выделяются подтипы по удельной водоподаче на единицу орошаемой площади. Внутри подтипов - группы по затратам воды на единицу готовой продукции. Возрастание номера подтипа и группы говорит о снижении эффективности использования водных ресурсов в хозяйстве.

Анализ данных свидетельствуют, во многих случаях, о низкой эффективности использования водных ресурсов в рисовом мелиоративном комплексе края. Главными причинами этого можно считать крайне низкий уровень технического состояния сооружений и оборудования мелиоративных систем и несовершенство системы управления. В современных условиях, для повышения эффективности использования водных ресурсов в рисовых оросительных системах Краснодарского края требуется проведение ряда восстановительных работ.

Бассейн Кубани, а особенно его низовья, - очень сложный в гидрологическом отношении район. Здесь часто невозможно осуществление оперативного управления водохозяйственной системой на основе заранее разработанных диспетчерских правил, которые не позволяют учитывать быстро меняющуюся обстановку. Необходима разработка и широкое внедрение компьютерных гидродинамических моделей,позволяющих быстро оценить фактическую обстановку и подобрать оптимальные параметрыуправления как при мощных паводках, так и в условиях маловодья.

Рисунок 5 - Схема типизации рисосеющих хозяйств Краснодарского края по объемам использования водных ресурсов

Важное условие повышения эффективности водопользования в регионе - снижение энергоемкости комплекса. Высокая энергоемкость водопользования повышает себестоимость продукции рисоводства и снижает эффективность производства. На расход электроэнергии значительное влияние оказывает техническое состояние каналов межхозяйственной сети и главных коллекторов. Необходимо производить расчистку каналов от водной растительности. Кроме того, экономия энергии может быть достигнута переводом на самотечную водоподачу.

Объем финансирования работ на межхозяйственной оросительной сети не достаточен для быстрого исправления ситуации. При существующих объемах финансирования (48 млн руб. в 2009 г.) необходимо не менее десяти лет для проведения реконструкции на уровне современных технических и экологических требований.

Самым важным звеном в системе противопаводковой защиты Нижней Кубани является Краснодарское водохранилище. Надежная работа его сооружений, достоверный и своевременный прогноз приточности по бассейну, также являются важным условием эффективного управления водными ресурсами. В маловодные годы интересы рисового мелиоративного комплекса вступают в противоречие с потребностями рыборазведения. Требуется оптимизация уровенного режима Краснодарского водохранилища особенно в период массового нереста рыб с учетом нужд всех водопользователей и совершенствование всей системы комплексного использования водных ресурсов. Необходимо возобновить полномасштабные наблюдения на Краснодарском водохранилище для повышения надежности учета водных ресурсов. Посты необходимо оборудовать современными устройствами с непрерывной регистрацией и передачей измерений уровня и температуры воды. Снижение уровня противопаводковой защиты создает угрозу безопасности проживания людей и больших экономических потерь в случае аварий.

Существенную роль могут сыграть эколого-ресурсные ограничения: необходимость поступления на устье р. Кубани минимально-допустимого экологического попуска; поддерживание промывного режима на части земель рисовых оросительных систем, подверженных вторичномузасолению; реконструкция сооружений водохранилищ с учетом восстановления их проектных режимов работы и обеспечения безопасности и надежности в соответствии с требованиями современных нормативов; мероприятия по обеспечению защиты прибрежных территорий водохранилищ от подтопления и переработки берегов.

Одним из основных элементов экономии водных ресурсов, а соответственно и улучшения водообеспечения, является соблюдение технологии использования водных ресурсов внутри предприятия. Так, анализ работы сельскохозяйственных предприятий, выполненный ГГИ (2008), по выращиванию орошаемых сельхозкультур показал, что наиболее высокие урожаи собирают в маловодные годы. Это связано в первую очередь с четким соблюдением технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Уменьшаются холостые сбросы, не предусмотренные технологией, однако позволяющие упростить эксплуатацию при нехватке эксплуатационного персонала.

Сохранение и поддержание высокой эффективности работы мелиоративного комплекса Нижней Кубани требует проведения реконструкции большинства рисовых оросительных систем. Необходимо ужесточение требований по учету водопотребления и внедрение актуальных оросительных норм. Снижению водопотребления может способствовать снижение доли риса в севообороте до 50% и увеличение производства кормовых культур.

Решение современных задач водопользования и управления водными ресурсами возможно только в условиях формирования на территории единого сбалансированного водохозяйственного комплекса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сложившийся на территории Краснодарского края водохозяйственный комплекс отличается следующими существенными чертами формирования водных ресурсов и их использования в рисовых оросительных системах:

1. Сложности процесса формирования водных ресурсов региона, что обусловлено расположением территории края в нескольких относительно самостоятельных гидрографических районах. Каждый из районов имеет свою специфику формирования, а также сезонную и межгодовую изменчивость стока. Это осложняет процесс оценки и достоверного прогноза водных ресурсов территории.

2. Зона Нижней Кубани характеризуется самым интенсивным использованием водных ресурсов. Здесь находятся основные рисосеющие районы края и размещаются крупные рисовые оросительные системы. Нижняя Кубань и Закубанье - регионы, недостаточной водообеспеченности, которая составляет для орошения и сельскохозяйственного водоснабжения не более 93%.

3. Большую роль в рисовом водохозяйственном комплексе играет система созданных водохранилищ, которые обеспечивают в первую очередь изменение интенсивности водообмена и перераспределение ресурсов во времени. Кроме того, возрастают потери полезного компонента. Дополнительные потери воды обусловлены увеличением фильтрации в горизонты подземных вод и испарения с водного зеркала. Велика роль Краснодарского водохранилища в формировании подпора подземных вод и подтоплении прилегающей территории.

4. Начиная с 2004 г. в крае наблюдается, при мало меняющихся удельных посевных площадях, устойчивый рост валовых сборов и урожайности риса. За тот же период стабильно растет и рентабельность производства риса в хозяйствах Краснодарского края. За последние годы себестоимость возделывания риса значительно выросла в результате роста цен и тарифов на используемые материально-технические ресурсы, особенно на удобрения и химические средства защиты от вредителей, болезней и сорняков. Соответственно этому, произошли значительные структурные сдвиги в расходовании производственных ресурсов.

5. С созданием водохозяйственного и ирригационного комплекса было обеспечено повышение уровня жизни и занятость на вновь освоенных землях трудовых ресурсов до 100 тысяч человек. Вместе с тем, тревогу вызывает чрезмерный бесхозяйственный расход воды в рисовом мелиоративном комплексе, что ставит под угрозу сохранение самих рисовых систем, которые являются основным источником средств существования более 500 тыс. чел. Сокращение производства риса приведет к возникновению множества социальных проблем. А ликвидация рисового мелиоративного комплекса из-за заболачивания, засоления почв и подтопления населенных пунктов потребует переселения из зон рисосеяния края около 600 тыс. чел.

6. Снижение экономического потенциала предприятий затрудняет приобретение удобрений, запчастей, энергоресурсов, обновление машинного парка. В результате почвы недополучают необходимых удобрений и своевременного проведения полного объема технологических операций, снижают плодородный потенциал, падает их продуктивность, урожайность, что способствует дальнейшему экономическому упадку. Положение усугубляется тем, что из-за отсутствия необходимых средств для проведения своевременного ремонта сооружений оросительных систем, отдельные из них пришли в состояние, требующее проведения аварийно-восстановительных работ, в результате снижается эффективность работы РОС. Аналогичное состояние объектов внешнего обеспечения создает перебои в водоснабжении рисовых участков и ведет к недобору урожая.

7. Важной стороной развития рисоводства стала высокая экологическая напряженность в рисосеющем регионе. На территории рисового региона и прилегающих к нему землях располагается 68 населенных пунктов. Большинство из них (64 или 94 %) в той или иной мере периодически подтопляется поверхностными и грунтовыми водами.

8. Применительно к природным условиям рассматриваемого рисового региона, подверженного засолению, посевы риса наряду с негативным влиянием на почвы (усиленный вынос питательных элементов) оказывают и положительное влияние в качестве культуры, не требующей специальных промывок почв, а обеспечивающей промывку водным режимом ее возделывания. Интенсивная промывка в процессе возделывания риса на засоленных почвах позволяет стабилизировать засоление и поддерживать его на определенном уровне, обеспечивающем получение урожая. Исключение земель из использования под посевами риса, и прекращение промывки, резко усиливает процесс вторичного засоления. Со снижением доли риса в севообороте уменьшается и негативное, и позитивное влияние. Наиболее существенное негативное влияние на почвы оказывают применяемые гербициды.

9. В условиях рынка возникают предпосылки для ежегодного неуправляемого изменения структуры посевных площадей рисового массива, обусловленного самостоятельностью хозяйств, изменяющейся конъюнктурой рынка, отсутствием ограничений со стороны государства. Эти предпосылки создают условия для хищнического использования ресурсов (с нарушением севооборотов и водного режима) и ухудшения экологической обстановки.

10. Уровень эффективности использования водных ресурсов в рисосеющих хозяйствах Краснодарского края существенно различается. На основании анализа данных о посевных площадях, водопотреблении, урожайности рисосеющие хозяйства Краснодарского края могут быть типизированы по объемам использования водных ресурсов. При этом крупнейшие хозяйства, главные потребители водных ресурсов не входят в группу наиболее эффективных по использованию водных ресурсов. Рисосеющие хозяйства края делятся на типы по общему объему водопотребления. Выделяются хозяйства крупнейшие, крупные, средние и малые. Внутри типов выделяются подтипы по водоподаче на единицу орошаемой площади. Внутри подтипов - группы по затратам воды на единицу готовой продукции. Возрастание номера подтипа и группы говорит о снижении эффективности использования водных ресурсов в хозяйстве.

11. Важнейшей задачей по повышению эффективности использования водных ресурсов является совершенствование системы управления. В экстремальных условиях (паводки, маловодье) эксплуатация водохозяйственного комплекса Краснодарского края усложняется ведомственной и административной разобщенностью. Отсутствие единого центра управления комплексом не позволяет оперативно реагировать на изменяющуюся водохозяйственную обстановку в бассейне. Необходимо совершенствование системы взаимного обмена оперативной и режимной информацией между всеми организациями, участвующими в измерении, получении и контроле данных по стоку и водопользованию.

12. Сложившееся в последние годы в России в целом и в Краснодарском крае, в частности, несоответствие цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию резко снижает показатели экономической эффективности сельскохозяйственного производства. В связи с этим необходимы меры по снижению себестоимости продукции, улучшению ее хранения и расширению переработки непосредственно в сельхозпредприятиях.

13. Для сохранения и поддержания эффективности водохозяйственного комплекса Нижней Кубани в ближайшее время большинству РОС требуется проведение реконструкций.

14. Рациональное использование водных ресурсов, прежде всего, должно базироваться на внедрении прогрессивных технологических процессов с учетом мер, направленных на резкое сокращение водопотребления, повышение эффективности использования водных ресурсов в орошаемом земледелии посредством реконструкции оросительных систем и внедрения передовых способов орошения, обеспечивающих экономное расходование воды.

15. Основой получения высоких урожаев риса и правильной организации его производства является строгое соблюдение технологии возделывания и освоение севооборотов с рациональным насыщением их посевами риса. В рисовых севооборотах должны применяться в правильном сочетании орошаемые культуры, дающие в условиях рисового поля наиболее высокие урожаи, будучи хорошими предшественниками для риса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Тхагапсо(Ачмиз) Ф.А. О комплексном использовании водных ресурсов Краснодарского края // Географические исследования Краснодарского края: Сб. науч. тр. Вып. 4. - Краснодар, 2009. - С 152-158.

2. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. .Оценка изменения цикла водных ресурсов под влиянием орошения / Тхагапсо Ф.А., Полторак Я.А. Техника и технологии XXI века. Материалы межвузовской научно- практической конференции студентов и молодых ученых. Нальчик,2009.-С.161-164.

3. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Водопотребление в бассейне р. Кубань / Жирма В.В., Тхагапсо Ф.А. // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий. Материалы XX межреспубликанской научно-практической конференции. Краснодар, 2007.-С.119-120.

4. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Водохозяйственные расчеты в бассейне р. Кубань на перспективу / Папенко И.Н., Епатко А.Ф., Тхагапсо Ф.А. // электр. научн. журнал КубГАУ. №37(3), 2008.

5. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Исследование явлений паводкового стока в экстремальных условиях мелиорации/ Тхагапсо Ф.А., Папенко И.Н., Косенко О.О. // Труды КубГАУ.Вып.2/2008.- С.99-101.

6. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Исследования цикла водных ресурсов в низовьях реки Кубани / Папенко И.Н., Тхагапсо Ф.А., Полторак Я.А.//Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия. Материалы II международной научно-практической конференции. КубГАУ,2009.- С.120-123.

7. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. О загрязнении поверхностных вод бассейне Кубани/ Жирма В.В., Тхагапсо Ф.А. // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий. Материалы XX межреспубликанской научно-практической конференции. Краснодар, 2007.- С.111-113.

8. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Оптимизация регулирования речного стока в низовьях Кубани с применением компьютерного моделирования/ Папенко И.Н., Епатко А.Ф., Тхагапсо Ф.А. // Актуальные проблемы мелиорации на северном Кавказе. Труды КубГАУ, вып.424(457) ,2007.- С.182-185.

9. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Проблемы водохозяйственного комплекса р. Кубань/ Жирма В.В, Тхагапсо Ф.А. // Инновационные процессы в управлении предприятиями и организациями. Сборник статей V международной научно-практической конференции, Пенза, 24-25 октября 2006 г., Пенза, 2006.- С.53-55.

10. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Проблемы использования водных ресурсов в Краснодарском крае/ Жирма В.В., Тхагапсо Ф.А.// География: проблемы науки и образования. LXII Герценовские чтения. Материалы ежегодной Всероссийской научно-методической конференции (9-10 апреля 2009 г., Санкт-Петербург). СПб, 2009.- С.354-359.

11. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Регулирование стока в бассейне р. Кубань / Папенко И.Н., Епатко А.Ф., Тхагапсо Ф.А // электр. научный журнал КубГАУ. №37(3), 2008.

12. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Современное состояние водохозяйственного комплекса р. Кубань/Жирма В.В., Тхагапсо Ф.А.// Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2007.-С.103-106.

13. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Управление водными ресурсами в паводкоопасных районах Краснодарского края/ Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А., Жирма В.В.// Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий. Материалы XXII межреспубликанской научно-практической конференции. Краснодар, 2009.-С.76-78.

14. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. Цикл водных ресурсов в рисовых оросительных системах Краснодарского края/ Тхагапсо Ф.А., Жирма В.В.// Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Материалы международной научно-практической конференции. Том.2, Пермь, 2009.-С.177-181.

15. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А.Современное состояние водохранилищ закубанского массива/ Жирма В.В., Тхагапсо Ф.А.// Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования. Материалы юбилейной международной научно-практической конференции (Костяковские чтения). Том 2. Москва 2007.-С.283-288.

16. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А.Исследование поверхностного стока для нужд орошаемого земледелия в Низовьях Кубани/ Тхагапсо Ф.А. // «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия», материалы научно-практической конференции. Краснодар, КубГАУ, 2008.-С.144-145.

17. Тхагапсо (Ачмиз) Ф.А. К исследованию цикла водных ресурсов в орошаемом земледелии Краснодарского края / Тхагапсо Ф.А., Жирма В.В. // Мелиорация и водное хозяйство. №3, 2009.- С.19-22.

Размещено на Allbest.ru

...